本發明涉及一種彈簧鋼的冶煉方法，具體為一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，屬于鋼材冶煉方法應用技術領域。
背景技術：
隨著現代彈簧材料品種的發展，特別是新型的高強度金屬合金的不斷出現和物理特性的提高，使彈簧產品有了更高更廣的效能；同時彈簧產品制造加工工藝的不斷更新和優化，如結構成形、熱處理和表面涂裝等，使彈簧的應用和發展更能滿足其功能要求，進一步提升了彈簧產品使用的安全性、經濟性和環保特性，目前的彈簧鋼采用的是馬氏體不銹鋼為原料制成，制成彈簧后需要再次熱處理，制造工藝復雜，成品率低，成本高，韌性差，硬度低。
技術實現要素：
本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法。
本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
步驟A、原料的制取；
步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；
步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發熱劑的定型模中；
步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。
優選的，所述步驟A中原料的制取過程如下：
1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進行烘烤；
2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進行熔化，熔化過程中加入0.5％-1％重量比的CaO；
3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當熔池沸騰時，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置5-10min；
4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進行脫氧處理。
優選的，所述步驟3)礦石的氧化過程中脫碳速度>0.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，FeO：12～13％，渣量控制在3～4％。
優選的，所述步驟4)中脫氧過程如下：在靜置的的鋼液中加入0.6-0.9重量％的Mn、1.5-2重量％的Si、0.56-0.64重量的％C預脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。
優選的，脫氧過程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。
優選的，所述步驟D中彈簧鋼的處理過程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進行下料，下料之后進行淬火處理，淬火時的溫度為840-870℃，淬火后進行油冷1-2h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫0.5-1h，出爐后淋水冷卻2-3h。
本發明的有益效果是：該種方法制作的彈簧鋼應用廣泛，強度、彈性和淬透性較高，彈簧鋼適于鐵道車輛、汽車拖拉機工業上制作承受較大負荷的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、也適于制作工作溫度在250℃以下以及汽車減震系統等，該種彈簧鋼滿足良好的力學性能的需要，使用該方法制作的彈簧鋼有效地提高彈簧鋼的力學性能和使用壽命，使其硬度更高，在碳鋼的基礎上提高硅、錳的含量制作，提高了鋼的硬度、強度、屈強比和疲勞強度，硅同時具有提高鋼的回火穩定性的作用，提高鋼的淬透性和耐磨性，有良好的經濟效益和社會效益，適合推廣使用。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例一：
一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
步驟A、原料的制取；
步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；
步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發熱劑的定型模中；
步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。
所述步驟A中原料的制取過程如下：
1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進行烘烤；
2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進行熔化，熔化過程中加入1％重量比的CaO；
3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當熔池沸騰時，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置10min；
4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進行脫氧處理。
所述步驟3)礦石的氧化過程中脫碳速度>O.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，FeO：12～13％，渣量控制在3～4％。
所述步驟4)中脫氧過程如下：在靜置的鋼液中加入0.9重量％的Mn、1.5-2重量％的Si、0.64重量的％C預脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅 粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。
脫氧過程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。
所述步驟D中彈簧鋼的處理過程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進行下料，下料之后進行淬火處理，淬火時的溫度為870℃，淬火后進行油冷2h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫1h，出爐后淋水冷卻3h。
實施例二：
一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
步驟A、原料的制取；
步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；
步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發熱劑的定型模中；
步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。
所述步驟A中原料的制取過程如下：
1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進行烘烤；
2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進行熔化，熔化過程中加入1％重量比的CaO；
3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當熔池沸騰時，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置5min；
4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進行脫氧處理。
所述步驟3)礦石的氧化過程中脫碳速度>O.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，FeO：12～13％，渣量控制在3～4％。
所述步驟4)中脫氧過程如下：在靜置的鋼液中加入0.6重量％的Mn、1.5 重量％的Si、0.56-0.64重量的％C預脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。
脫氧過程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。
所述步驟D中彈簧鋼的處理過程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進行下料，下料之后進行淬火處理，淬火時的溫度為840-870℃，淬火后進行油冷1h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫0.5h，出爐后淋水冷卻2h。
實施例三：
一種新型高硬度彈簧鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
步驟A、原料的制取；
步驟B、鋼液的合金化；首先在步驟A制取的原料中先加Fe-Mn，后加含Si量在1.5-2.0％的Fe-Si，最后加Al；
步驟C、鋼液的澆筑，將步驟B中制取的合金鋼液澆筑在冒口處加發熱劑的定型模中；
步驟D、彈簧鋼的處理，將步驟C中澆筑好的鋼進行下料→淬火→中溫回火→噴丸處理。
所述步驟A中原料的制取過程如下：
1)、礦石的干燥，首先將礦石放入烘烤爐中進行烘烤；
2)、礦石的熔化，將步驟1)中氧化之后的礦石放在熔化爐中進行熔化，熔化過程中加入0.8％重量比的CaO；
3)、礦石的氧化，將步驟2)中熔化的礦石放在溫度>1550℃的爐子中，當熔池沸騰時，攪拌鋼液，使金屬層和渣層上浮，去除鋼液中有害氣體和夾雜物，沸騰的鋼液靜置8min；
4)、鋼液的還原，將步驟3)靜置的鋼液進行脫氧處理。
所述步驟3)礦石的氧化過程中脫碳速度>0.6％C/h，脫碳量>0.3～0.4％，爐渣堿度R＝2～3，FeO：12～13％，渣量控制在3～4％。
所述步驟4)中脫氧過程如下：在靜置的鋼液中加入0.8重量％的Mn、1.8重量％的Si、0.56-0.64重量的％C預脫氧，在鋼液表面薄渣形成后，加入炭粉、硅粉、鋁塊、Ca-Si合金終脫氧。
脫氧過程中，爐渣堿度控制在R＝2.5-3.5，爐渣中FeO含量<O.5％。
所述步驟D中彈簧鋼的處理過程如下：首先，將澆筑好的彈簧鋼進行下料，下料之后進行淬火處理，淬火時的溫度為840-870℃，淬火后進行油冷1h，將油冷好的彈簧鋼放再450℃-500℃中保溫0.5h，出爐后淋水冷卻2h。
根據實施例一、二、三制作的高強度彈簧強度、彈性和淬透性較高，彈簧鋼適于鐵道車輛、汽車拖拉機工業上制作承受較大負荷的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、也適于制作工作溫度在250℃以下以及汽車減震系統等，該種彈簧鋼滿足良好的力學性能的需要，使用該方法制作的彈簧鋼有效地提高彈簧鋼的力學性能和使用壽命，使其硬度更高，在碳鋼的基礎上提高硅、錳的含量制作，提高了鋼的硬度、強度、屈強比和疲勞強度，硅同時具有提高鋼的回火穩定性的作用，提高鋼的淬透性和耐磨性。
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。